據《中國知識產權報》報道10月4日，美國協作機器人先驅RethinkRobotics宣布倒閉，而就在上個月，RethinkRobotics還宣布出售第2500個協作機器人產品。作為該領域的開山鼻祖之一，RethinkRobotics成立10年間，融資金額達1.5億美元。可即便是先入局者，依然沒能笑到最后，該公司已決定出售其專利組合和其他知識產權。然而巨頭的隕落，并不會削弱協作機器人風頭正勁的發展勢頭。
《2019年協作機器人行業發展藍皮書》顯示，自2014年到2017年，全球協作機器人銷量年均復合增速達到了69%，預計到2020年，全球協作機器人銷量將達5萬臺，市場規模將突破84億元。
大咖新秀競相角逐
協作機器人的概念是由美國西北大學教授JamesE.Colgate和MichaelA.Peshkin于1996年首次提出，試圖研究出讓機器人變得足夠安全的方法，以便機器人可以和工人協同作業。
目前，全球積極推廣協作機器人的廠商已有60余家。UniversalRobots作為行業領航者，全球裝機量已經超過2.7萬臺，占據全球市場份額近60%，穩坐頭把交椅。傳統工業機器人“四大家族”也馬不停蹄地推出代表作，KU?KA推出被喻為工人的“另一只手”的LBRiiwa；fanuc推出的CR-35iA是迄今為止世界上負載最大的協作機器人；abb推出“明星花旦”YuMi；Yaskawa推出了第一款協作機器人MOTOMAN-HC10。像Bosch、EpsonRobots等巨頭廠商也不甘缺席，爭相搶灘國際市場。與此同時，新的合作伙伴關系也正在興起，Kawasaki與競爭對手ABB的正式牽手，開啟了全球范圍內第一個專注于協作機器人領域合作的里程碑。
相比較為成熟的國際市場，國內協作機器人市場尚處于早期階段，但發展勢頭十分迅猛。較早進入該領域的新松、遨博等企業紛紛大展拳腳，如新松推出了自主研發的國內首款7自由度協作機器人，其新一代產品XCR20-1100也于前不久驚艷亮相；遨博的i系列是國內推出的第一款協作機器人產品，成功突破了多項關鍵技術瓶頸。為了搶占市場先機，填補業務短板，以節卡、鎂伽、艾利特、揚天科技為代表的新興初創企業也摩拳擦掌欲分羹，掀起了一輪又一輪的融資潮。
市場爭奪專利護航
然而，協作機器人這塊“蛋糕”好看不好吃，要想在資本市場上占有一席之地，KUKA機器人示教器維修，還得在專利領域“跑馬圈地”。
通過檢索發現，JamesE.Colgate和MichaelA.Peshkin在提出協作機器人概念之初便提交了專利申請（公開號為US5952796A），請求保護一種人類和電腦控制的通用機器人之間的直接物理互動的設備及方法。作為國際標準ISO/TS15066起草成員之一的UniversalRobots，其專利申請不足10件，但其緊緊圍繞標準框架于美國、中國、日本、歐盟等國家和地區廣泛布局，如：基于安全等級監控制動（Safety-ratedmonitoredstop）協作執行方式，公開號為WO2015131904A1的專利申請提出一種在機器人關節中設置位置傳感器來實現所需安全功能的控制系統；基于牽引示教（HandGuiding）協作執行方式，庫卡機器人驅動器維修，公開號為WO2012066025A1的專利申請提出一種面向不擅長機器人編程用戶的編程控制方法。RethinkRobotics已獲得24件發明專利和4件外觀設計專利，最近授權的專利（公告號為US10065316B2）同樣是圍繞安全等級監控制動協作執行方式提出的一種安全操作機器人的系統和方法。技術實力雄厚的傳統工業機器人“四大家族”即便不處于市場競爭的第一梯隊，但其在專利布局方面的表現同樣搶眼。從專利申請來源國和技術流向國角度分析，素有“機器人王國”之稱的日本專利申請量最大，占比約為35%，其次分別是中國、德國，而美國是最大的申請目標地，其次是日本、中國。
國產趕超道阻且長
在面對國外廠商牢筑專利壁壘以及缺乏核心技術引領的雙重制約下，國內專利申請呈現良莠不齊的局面。雖然專利申請量比較可觀，但專利申請類型以實用新型為主，申請人相對分散。技術構成上，發明專利申請多涉及本體結構和輔助設備，主被動的安全探測與保護等關鍵技術覆蓋較少，而這正是國外廠商的研究熱點，同時也是實現人機深度協作的關鍵所在和必備屬性。以在國內市場份額占比較高的遨博為例，40余件專利申請中，發明專利申請占比為50%，其中7件發明專利申請獲得授權，但圍繞國際標準ISO/TS15066中4種協作執行方式的專利布局寥寥無幾。隨著市場需求趨于多樣化，未來協作機器人將會融入更多高精尖技術，從而達到更高的安全性要求并適應復雜非結構化環境，如多傳感器融合、遠程人機交互、搭載3D視覺、賦予“AI大腦”等，柔性、復合、雙臂等高性能協作機器人也是新的需求增長點，國內申請人可在此發力，實現自主創新。
從專利產品技術參數角度來看，工業機器人維修，國產協作機器人在負載自重比、靈活性、易用性等方面，部分技術指標能夠與國外產品媲美，但在安全性、可靠性和精度方面仍差強人意。一方面是由于上游核心零部件一直是制約我國機器人發展的一大掣肘，而高精密協作機器人對于核心零部件的依賴程度更高，特別是在個性化定制的趨勢下，核心零部件的供應鏈壓力遠大于傳統工業機器人。另一方面，國內尚未出臺針對協作機器人的安全標準，國內廠商對于安全設計和風險評估重視程度不夠，缺乏尋求諸如歐盟CE認證、北美NRTL認證的意識，國產協作機器人欲馳騁國際市場，任重而道遠。（張蕓蕓）